Navzdory ohromné velikosti a síle byly čelisti slavného teropoda druhu Tyrannosaurus rex velmi senzitivní a poskytovaly dravci velmi cenné služby nejen při lovu a soubojích, ale možná také při stavbě hnízd nebo třeba při péči o mláďata. Na snímku autor článku u repliky lebky populárního exempláře AMNH 5027 v prostorách Katedry geologie při PřF UPOL. Autorem snímku Michal Matějka, říjen 2019.

Severoamerický terminálně křídový gigantický megateropod druhu Tyrannosaurus rex je nepochybně nejznámějším dinosaurem a nejspíš i pravěkým živočichem vůbec.[1] Je ale také nejvíce zmiňovaným a pojednávaným druhem dinosaura na této webové stránce, což tak trochu souvisí i s nezastíranými preferencemi jejího autora (ostatně vydal již celou samostatnou knihu právě o druhu T. rex). Už zde tedy bylo pojednáno nejen o rychlosti pohybu, ekologické úspěšnosti nebo síle čelistního stisku, ale například také o pravděpodobném způsobu chování, předpokládané teplokrevnosti, bystrosti zraku a samotné inteligenci tohoto obřího dravého dinosaura. Nově se k jednotlivým vlastnostem a kvalitám jednoho z posledních neptačích dinosaurů přidává i jedna, která může do značné míry přehodnotit celý století se utvářející pohled na něj.[2] Pokud se totiž výsledky výzkumu dvou japonských badatelů potvrdí, pak musíme konstatovat, že tyranosauři byli možná zcela jinými predátory, než za jaké je obvykle – a to i ve světle jiných nových objevů – považujeme. Víme, že tyranosauři byli na svoji velikost a celkovou biologii vysoce vývojově vyspělí (vykazovali řadu anatomických inovací) a zároveň byli relativně inteligentní a měli vytříbené smysly.[3] Důkazem je ostatně i fakt, že ekologicky zcela ovládli své ekosystémy a vyplnili niky určené menším, středně velkým i gigantickým predátorům.[4] Jejich počet za celou dobu více než 2 miliony let trvající existence tohoto druhu šel do miliard a jejich zeměpisné rozšíření překlenulo tisíce kilometrů laramidijské pevniny.[5] Nepochybně se tak jednalo o vysoce úspěšný a vlastně téměř lavinově se šířící druh, který opanoval na konci pozdní křídy velkou část pevnin západní polokoule.[6] Je zde ale něco, co jsme o něm zatím nevěděli, nebo pro to alespoň chyběly pevné důkazy. Obvykle se totiž domníváme, že tyranosauři byli „drtiči kostí“, specializovaní dravci schopní za pomoci svých extrémně silných čelistních svalů a robustních zubů pronikat nejen do měkčích tkání, ale i do pevné kostní hmoty své kořisti.[7]

Hlava tyranosaura byla v mnoha ohledech pozoruhodná. Kromě extrémně silného čelistního stisku vykazovala také přítomnost jakéhosi biologického „termostatu“ v okolí mozkovny, samotný mozek byl na poměry obřích dravých dinosaurů značně veliký, velmi vytříbené byly rovněž smysly tohoto dinosaura. V neposlední řadě se pak nyní ukazuje, že konce přinejmenším spodních čelistí mohly být vysoce citlivé a umožňovaly tyranosaurům detailně zkoumat objekty pouhým letmým dotykem. Kredit: Vladimír Rimbala

Předpokládali jsme proto, že tyranosauři byli spíše hrubými a „silově“ stavěnými tvory, kteří všechny souboje, spory, obranu i lov řešili za pomoci svých poněkud necitlivých, pevných a robustních tlam.[8] Pravda, asi to tak mnohdy i bylo, ale naše představa o tyranosauřích čelistech byla nejspíš zcela špatná. Přinejmenším distální část spodní čelisti, tedy mandibula tyranosaura, byla totiž protkána nervovými provazci natolik hustými a komplexními, že špička tlamy tohoto zabijáka byla možná mnohem citlivější než naše vlastní ústa! Pokud se autoři nové studie, publikované koncem letošního srpna v periodiku Historical Biology nemýlí, pak tyranosauři nejenom dokázali koncem tlamy perfektně odhalit pevnost, vnitřní stavbu a strukturu těla zdechliny či kořisti, ale mohli jej využívat také pro složitou vnitrodruhovou komunikaci, stavbu hnízda, péči o mláďata či efektivní způsob získávání a pohlcování potravy.[9] Jejich čelisti byly totiž velmi citlivým smyslovým orgánem, plnícím stejnou úlohu jako čelisti krokodýlů nebo třeba zobáky brodivých a potápivých ptáků. Vysoce vyvinutá citlivost na dotek umožňovala tyranosaurům efektivně a bleskurychle odhalit velikost, strukturu a případný pohyb jakéhokoliv objektu, kterého se svými čelistmi dotknuli, což pomáhalo spolu s jejich do značné míry binokulárním viděním v prevenci možného poranění či onemocnění při zakousnutí se do nevhodných a nebezpečných objektů (tvrdého dřeva, kamení, kostěných destiček osteodermů, infekčních částí rozkládajících se těl nebo třeba do jedovaté vegetace).[10] Autoři podrobně zkoumali vnější i vnitřní strukturu fosilní čelisti a dentice tyranosaura a porovnávali získaná data s údaji u jiných dinosaurů (rohatý dinosaurus Triceratops a ornitopodi Fukuisaurus, Hypacrosaurus a Edmontosaurus) i současných krokodýlů a ptáků (například někteří vrubozobí). Ačkoliv sami vyslovují potřebu opatrnosti při porovnávání anatomických struktur vyhynulých a současných plazů a ptáků, přece jen autoři studie konstatují, že inervace čelisti a zubů u tyranosaurů byla patrně mnohem extenzivnější než u většiny dalších dinosaurů.

Autor u modelu tyranosaura zvaného „Karl“, krátce před oficiálním otevřením expozice Dinosauria Museum Prague (začátkem září letošního roku). Ačkoliv čelisti obřího teropoda mohly být i citlivé a „něžné“, nejspíš jen málokdo by si to chtěl vyzkoušet na vlastní kůži. Před 68 až 66 miliony let se to často „poštěstilo“ zejména triceratopsům a edmontosaurům. Autorem snímku Štěpán Pícha, září 2021.

I když se totiž odmyslí výrazné krevní zásobení zubů, stále zůstává v prostoru zubních alveol dostatek místa, které můžeme přisoudit souvisejícím neurovaskulárním (nervově-cévním) kanálům. U tyranosaurů bylo větvení těchto kanálů nesrovnatelně komplexnější a výraznější než u zkoumaných ptakopánvých dinosaurů, a pokud přijmeme nejpravděpodobnější variantu o jejich velikosti a hustotě na jednotku plochy, pak můžeme citlivost zejména anteriorně polohované části tohoto systému (tedy nacházející se ve „špičce“ spodní čelisti) přirovnat k citlivosti čelistí a zobáku již zmíněných krokodýlů a ve vodě se živících ptáků, resp.[11] O tom, že senzitivitou těchto tělních částí zmínění živočichové dalece překonávají možnosti člověka, není třeba dlouze diskutovat. Ačkoliv neurovaskulární provazce tyranosaurů nejsou v poměru k velikosti těla a hlavy tak mohutné jako u některých krokodýlů, je pravděpodobné, že vytvářely vysoce účinnou součást somatosenzorického systému, který pomáhal v mnoha ekologických a potravních požadavcích, kladených na tyto masožravce jejich ekosystémy.[12] Podobné objevy nebyly u teropodních dinosaurů učiněny poprvé, stejně už byly totiž interpretovány také objevy při výzkumu čelistních kostí západoevropského alosauroida druhu Neovenator salerii[13] nebo u severoamerického tyranosaurida druhu Daspletosaurus horneri[14]. Správnosti interpretace nové studie nahrává také výzkum z roku 2010, který ukazuje, že tyranosaurův asijský „bratránek“ Tarbosaurus bataar skutečně ohlodával těla kachnozobých saurolofů s takřka chirurgickou přesností.[15] Velkou otázkou zůstává, jak rozšířená tato schopnost byla napříč kladem Dinosauria a v jaké míře jí zejména teropodní dinosauři dokázali využívat. Každopádně se ale můžeme rozloučit s představou, že tyranosauři byli hrubí a nemotorní žrouti, kteří zabořili své zuby bez rozmyslu prakticky do čehokoliv, co se jim namanulo. Ve skutečnosti mohli být mnohem preciznějšími a vybíravějšími „gurmány“, než jsou dnes pravidelní hosté špičkových restaurací.

Napsáno pro weby OSEL a DinosaurusBlog.

Short Summary in English: Giant theropod dinosaur Tyrannosaurus rex was not just a huge beast with an extremely strong bite, it also had nerve sensors in the tips of its lower jaws enabling it to better and faster detect its prey and other objects. Its sensitivity was perhaps as high as it is in many modern crocodiles and water-dwelling birds.

Odkazy:

https://www.labmanager.com/news/-em-t-rex-em-s-jaw-had-sensors-to-make-it-an-even-more-fearsome-predator-26592

https://www.amnh.org/explore/news-blogs/on-exhibit-posts/t-rex-super-senses

https://www.nationalgeographic.com/science/article/t-rex-had-amazing-sense-of-small-genes-reveal-dinosaurs-olfaction

https://blog.nms.ac.uk/2020/03/04/tyrannosaurus-rex-was-no-senseless-killer/

https://www.sciencedaily.com/releases/2021/08/210824083443.htm

[1] Ross, R.; Duggan-Haas, D.; Allmon, W. (2013). The posture of Tyrannosaurus rex: Why do student views lag behind the science? Journal of Geoscience Education. 61: 145-160.

[2] Breithaupt, B. H.; Southwell, E. H.; Matthews, N. A. (2005). In Celebration of 100 years of Tyrannosaurus rex: Manospondylus gigas, Ornithomimus grandis, and Dynamosaurus imperiosus, the Earliest Discoveries of Tyrannosaurus rex in the West. Abstracts with Programs; 2005 Salt Lake City Annual Meeting. Geological Society of America. 37 (7): 406.

[3] Witmer, Lawrence M.; Ridgely, Ryan C. (2009). New Insights Into the Brain, Braincase, and Ear Region of Tyrannosaurs (Dinosauria, Theropoda), with Implications for Sensory Organization and Behavior. The Anatomical Record. 292 (9): 1266–1296. doi: 10.1002/ar.20983

[4] Schroeder, K.; Lyons, S. K.; Smith, F. A. (2021). The influence of juvenile dinosaurs on community structure and diversity (PDF). Science. 371 (6532): 941-944. doi: 10.1126/science.abd9220

[5] Marshall, C. R.; et al. (2021). Absolute abundance and preservation rate of Tyrannosaurus rex. Science. 372 (6539): 284-287. doi: 10.1126/science.abc8300

[6] Serrano-Brañas, C. I.; et al. (2014). Tyrannosaurid teeth from the Lomas Coloradas Formation, Cabullona Group (Upper Cretaceous) Sonora, México. Cretaceous Research. 49: 163-171. doi: 10.1016/j.cretres.2014.02.018

[7] Gignac, P. M.; Erickson, G. M. (2017). The Biomechanics Behind Extreme Osteophagy in Tyrannosaurus rex. Scientific Reports 7 (2012). doi: 10.1038/s41598-017-02161-w

[8] Mclain, M. A.; et al. (2018). Tyrannosaur cannibalism: a case of a tooth-traced tyrannosaurid bone in the Lance Formation (Maastrichtian), Wyoming. PALAIOS. 33 (4): 164-173. doi: 10.2110/palo.2017.076

[9] Kawabe, S.; Hattori, S. (2021). Complex neurovascular system in the dentary of Tyrannosaurus. Historical Biology. 33 (11). doi: 10.1080/08912963.2021.1965137

[10] Stevens, K. A. (2006). Binocular vision in theropod dinosaurs. Journal of Vertebrate Paleontology. 26 (2): 321–330. doi: 10.1671/0272-4634(2006)26[321:BVITD]2.0.CO;2

[11] Jackson, K.; Brooks, D. R. (2007). Do crocodiles co-opt their sense of „touch“ to „taste“? A possible new type of vertebrate sensory organ. Amphibia-Reptilia. 28 (2): 277–285. doi: 10.1163/156853807780202486

[12] Holliday, C. M.; et al. (2019). The Frontoparietal Fossa and Dorsotemporal Fenestra of Archosaurs and Their Significance for Interpretations of Vascular and Muscular Anatomy in Dinosaurs. The Anatomical Record. 303 (4): 1060-1074. doi: 10.1002/ar.24218

[13] Barker, C. T.; et al. (2017). Complex neuroanatomy in the rostrum of the Isle of Wight theropod Neovenator salerii. Scientific Reports. 7 (1): 3749. doi: 10.1038/s41598-017-03671-3

[14] Carr, T. D.; et al. (2017). A new tyrannosaur with evidence for anagenesis and crocodile-like facial sensory system. Scientific Reports. 7: 44942. doi: 10.1038/srep44942

[15] Hone, D.; Watabe, M. (2010). New information on scavenging and selective feeding behaviour of tyrannosaurs. Acta Palaeontologica Polonica. 55 (4). doi: 10.4202/app.2009.0133